“第三代气凝胶材料”—纤维素气凝胶
凝胶是溶胶或溶液中的胶体粒子在分散介质作用下形成空间网状结构的弹性固体，其中，以气体为分散介质的，我们称之为气凝胶；以水为分散介质的，则叫水凝胶。 气凝胶其内部98%以上是空气，因此其密度极小，是世界上密度最小的固体。2015年东华大学的纳米纤维研究团队发表的最新论文中提到：该团队利用普通纤维膜材料开发出了一种超轻、超弹的纤维气凝胶，经中国计量认证结果显示，这种纤维气凝胶的固态材料密度仅为0.12毫克每立方厘米，成功刷新了此前“全碳气凝胶”密度（0.16毫克每立方厘米）记录，成为“世界最轻材料”。
石化燃料的过渡和有害气体的大量排放带来严重的环境和资源问题，推动天然聚合物材料可持续、可生物降解、资源化发展。纤维素是地球上最丰富的天然聚合物，纤维素材料及其衍生物的研究发展符合可持续发展战略。
纤维素气凝胶是纤维素材料的重要组成，具有可再生性、生物降解性、易于表面改性、高孔隙率、高比表面积、低密度以及3D互连的多孔网络结构等特点，是一种环境友好型多功能材料，可应用于吸附与分离材料、隔热材料、生物医学材料、储能材料、金属纳米颗粒/金属氧化物载体、催化等领域。基于纤维素气凝胶在具备气凝胶优异性能的同时，兼具可再生和生物降解性等，被称为“第三代气凝胶材料”
研究人员开发具有非凡机械性能的新材料
NTNU挪威科技大学研究人员开发了一种新材料，它打破了以前看到的韧性和硬度之间的权衡。这种材料是一种被称为弹性体的聚合物，因为它具有类似橡胶的弹性。
对于商业材料，如果你想拥有更高的硬度，你的韧性就会降低。这是一种权衡。你不能两者兼得，该团队研发的新弹性材料具有明显的硬域和软域。在设计和制造之后，该团队使用分辨率为几分之一纳米的原子力显微镜观察材料的基本结构，并观察软硬区域之间的界面。
除了其机械性能，这种材料还具有光学透明性，研究表明它甚至可以在高于80℃的温度下自我修复。如果可以扩大生产规模，这种新材料有朝一日可以用于柔性电子产品，特别是更容易损坏和破损的可穿戴设备。
高水解稳定且激光透明的PBT材料，让汽车发动机正常呼吸
聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）基化合物不仅在高温和潮湿条件下具有高水解稳定性，而且在激光透射焊接中具有良好的激光透明性，这一种情况很特殊。这是因为这两种材料特性通常是相互排斥的。然而，朗盛现在提供了多种PBT化合物，它们成功地兼顾了这两种特性。
一个例子是 Pocan B3233HRLT（抗水解，激光透明），它已经用于一系列大规模的应用，可用于制造例如用于涡流控制的机电执行器的外壳。一家位于德国南部的汽车制造商正在为其多个柴油发动机系列配备这些执行器。
相关人员说：“选择我们的 PBT 化合物是因为它能够承受汽车引擎盖下的高温，即使在非常潮湿的条件下也是如此。我们的材料还具有低翘曲和高尺寸稳定性的特点，这些特性使其成为这些复杂几何形状的紧凑型外壳的理想选择。即使材料被染成黑色，它仍能在通常用于塑料激光透射焊接的激光波长范围内提供高水平的透明度。这确保了外壳组件的稳定和高效焊接。”
新型金属：在电子在管道中的流动方式与水非常类似
波士顿学院的一个研究小组创造了一种新的金属标本，其中电子的运动与水在管道中流动的方式相同--从根本上改变了从颗粒到流体的动力学。波士顿学院物理学助理教授Fazel Tafti与来自德克萨斯大学达拉斯分校和佛罗里达州立大学的同事合作，在金属超导体--铌和锗（NbGe2）的合成物中发现，电子和声子之间的强烈互动改变了电子从扩散（或粒子状）到流体动力（或液体状）的传输机制。
实验物理学家Tafti指出，我们的日常生活依赖于管道中的水流和电线中的电子。尽管听起来很相似，但这两种现象在本质上是不同的。水分子作为流体的连续体流动，而不是作为单独的分子流动，遵守流体力学的规律。然而，电子作为单独的粒子流动，并在金属内部扩散，因为它们被晶格振动散射开来。
Tafti说，下一步是通过利用电子-声子的相互作用来寻找这种流体力学体系中的其他材料。他的团队还将专注于控制此类材料中电子的流体力学，并设计新的电子设备。
新型材料有望解决临床中植入材料异物反应
近日，华东理工大学材料科学与工程学院教授刘润辉课题组基于仿生设计，报道了结构简单、水溶性高、易合成及大量制备的新型抗植入异物反应高分子材料——聚DL—丝氨酸（PSer）。相关研究成果发表于《自然—通讯》。
材料植入到体内后引起的异物反应会导致植入体被胶原纤维包裹、被机体隔离，造成植入材料功能丧失，引起各种并发症和病人的痛苦。几乎所有的植入材料和医疗器械都有可能引起异物反应，而现有的抗异物反应材料种类很少，许多材料的合成和制备相对困难。因此，研究和发现结构简单、易大量制备的新型抗异物反应材料在生物材料领域具有重要意义。
研究中，团队基于仿生设计，将丝胶中高含量的L—丝氨酸和人体中重要的神经递质D—丝氨酸相结合，发现了新一代抗异物反应材料——PSer。PSer水凝胶植入小鼠体内后不引起明显的炎症反应，并能够在至少7个月的时间内抵制纤维囊包裹，明显优于目前广泛使用的聚乙二醇植入对照组。蛋白水平和基因水平研究显示，PSer水凝胶低异物反应的原因是不会引起周围组织的细胞因子和促炎基因过度表达。
这类生物安全性好、易合成及大量制备、具有优异抗异物反应的新型高分子材料为解决临床中普遍存在的植入材料异物反应难题带来了新思路。
来源：DT新材料、TechEdge、环球聚氨酯网、中国科学报
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